CN113406846B - 一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光谱仪成像领域，具体是涉及一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置。本发明的一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，从下往上依次包括安装基板、滑动机构和能够固定线阵相机以及调节线阵相机的水平高度、俯仰角和侧倾角的固定机构，滑动机构与安装基板滑动连接且通过第一滑动限位机构进行限位和固定，固定机构与滑动机构滑动连接且通过第二滑动限位机构进行限位和固定。本发明能够调节线阵相机的左右前后对焦位置，以及调节线阵相机的水平高度、俯仰角和侧倾角。

Description

一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置

技术领域

本发明涉及光谱仪成像领域，具体是涉及一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置。

背景技术

光谱仪的光路校准手法较为繁琐，不仅对各部分的组成元件的光学参数要求较高，还需要较高的加工精度保证元件夹具的可靠性，而现有的光谱仪的在无法满足加工精度的前提下，需要对夹具的可调性结构进行发挥设想，来弥补加工问题的先天不足。如图6所示，光纤光谱仪的内部原理为，通过一个准直透镜，将光纤输出的光转化为平行光，经由透射型光栅分光展开，将获得-1级的光斑，通过一个远心透镜，聚焦到线阵相机的靶面。靶面所接收的光线，理想情况下为最细长且平行于靶面的线型光束。因此，线阵相机的靶面需要调整夹具的左右前后高低俯仰侧倾以达到接收光能量最大化，而不仅仅只是依赖于加工精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，使其能够调节线阵相机的左右前后对焦位置，以及调节线阵相机的水平高度、俯仰角和侧倾角。

为解决上述技术问题，本发明的一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，从下往上依次包括安装基板、滑动机构、弹簧片和能够固定线阵相机以及调节线阵相机的俯仰角和侧倾角的固定机构，若干弹簧片设置于滑动机构和固定机构之间，滑动机构与安装基板滑动连接且通过第一滑动限位机构进行限位和固定，固定机构与滑动机构滑动连接且通过第二滑动限位机构进行限位和固定。

优选的，固定机构包括螺杆、螺母、固定环、竖直设置的支撑杆和水平设置的滑动杆，滑动杆通过支撑杆与固定环固定连接，固定环外圆周面固设有与滑动杆水平的固定块，固定块设置有第一固定孔，滑动杆设置有第二固定孔，第一固定孔与第二固定孔同轴心，螺杆同时穿过第一固定孔与第二固定孔且螺杆上端与螺母相配合连接。

优选的，固定机构还包括若干第一螺丝和若干弹簧圈，固定环前侧面沿周向均匀设置有若干安装孔，若干安装孔内均设置有第一螺丝，第一螺丝的螺纹端套设有弹簧圈，通过若干第一螺丝能够固定线阵相机。

优选的，第一固定孔和第二固定孔内均设置有内螺纹。

优选的，滑动机构包括竖直设置的前挡板和后挡板，以及水平设置的滑板，滑板前端、后端分别与前挡板、后挡板的下端固定连接，滑板通过前挡板和后挡板与固定机构滑动连接。

优选的，第二滑动限位机构包括两个第二螺丝，滑动杆两端分别设置有第一腰型孔和第二腰型孔，滑板两端分别沿长度方向设置有第一螺纹孔和第二螺纹孔，第一螺纹孔与第一腰型孔同轴心，第二螺纹孔与第二腰型孔同轴心，一个第二螺丝穿过第一腰型孔与第一螺纹孔相配合连接，另一个第二螺丝穿过第二腰型孔与第二螺纹孔相配合连接。

优选的，滑动机构还包括竖直设置的左挡板和右挡板，滑板左端、右端分别与左挡板、右挡板的下端固定连接，滑板通过左挡板和右挡板与安装基板滑动连接。

优选的，第一滑动限位机构包括第三螺丝，安装基板顶部沿宽度方向设置有第三腰型孔，滑板底部设置有第三螺纹孔，第三螺纹孔位于第三腰型孔正上方，第三螺丝穿过第三腰型孔与第三螺纹孔相配合连接。

优选的，若干弹簧片设置于滑动杆与滑板之间。

优选的，固定机构的材质为铝。

本发明的有益效果在于：

1.通过设置可调固定装置，能够固定线阵相机并调节线阵相机靶面的俯仰角和侧倾角；

2.通过设置滑动机构，能够使可调固定装置前后以及左右滑动，从而调节线阵相机的左右前后对焦位置；

3.通过设置第一滑动限位机构，能够对固定装置前后滑动进行限位，同时能够固定固定装置；

4.通过设置第二滑动限位机构，能够对固定装置左右滑动进行限位，同时能够固定固定装置；

5.通过设置螺杆、螺母和设置有第一固定孔的固定块，从而拧紧螺杆上的螺母，可使得固定环以支撑杆为支点，向右侧倾斜；

6.通过设置弹簧片，调节线阵相机的水平高度，即实现线阵相机的靶面的上下高度对齐调节。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的俯视视角的结构示意图。

图3为本发明的仰视视角的结构示意图。

图4为本发明的固定机构的结构示意图。

图5为本发明的滑动机构的结构示意图。

图6为现有技术的光谱仪光路示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，值得注意的是，本发明中所描述的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位名词是基于图1的描述所确定的，并非对上述方位进行限定，仅仅只用于方便理解和描述。

如图1至图5所示，本发明的一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，从下往上依次包括安装基板1、滑动机构2、弹簧片和能够固定线阵相机4以及调节线阵相机4的水平高度、俯仰角和侧倾角的固定机构3，若干弹簧片设置于滑动机构2和固定机构3之间，滑动机构2与安装基板1滑动连接且通过第一滑动限位机构进行限位和固定，固定机构3与滑动机构2滑动连接且通过第二滑动限位机构进行限位和固定。

具体的，固定机构3包括螺杆34、螺母、固定环31、竖直设置的支撑杆32和水平设置的滑动杆33，滑动杆33通过支撑杆32与固定环31固定连接，固定环31外圆周面固设有与滑动杆33水平的固定块311，固定块311设置有第一固定孔312，滑动杆33设置有第二固定孔333，第一固定孔312与第二固定孔333同轴心，螺杆34同时穿过第一固定孔312与第二固定孔333且螺杆34上端与螺母相配合连接。

具体的，固定机构3还包括若干第一螺丝和若干弹簧圈，固定环31前侧面沿周向均匀设置有若干安装孔313，若干安装孔313内均设置有第一螺丝，第一螺丝的螺纹端套设有弹簧圈，通过若干第一螺丝能够固定线阵相机4。

具体的，第一固定孔312和第二固定孔333内均设置有内螺纹。

具体的，滑动机构2包括竖直设置的前挡板22和后挡板23，以及水平设置的滑板21，滑板21前端、后端分别与前挡板22、后挡板23的下端固定连接，滑板21通过前挡板22和后挡板23与固定机构3滑动连接。

具体的，第二滑动限位机构包括两个第二螺丝，滑动杆33两端分别设置有第一腰型孔331和第二腰型孔332，滑板21两端分别沿长度方向设置有第一螺纹孔211和第二螺纹孔212，第一螺纹孔211与第一腰型孔331同轴心，第二螺纹孔212与第二腰型孔332同轴心，一个第二螺丝穿过第一腰型孔331与第一螺纹孔211相配合连接，另一个第二螺丝穿过第二腰型孔332与第二螺纹孔212相配合连接。

具体的，滑动机构2还包括竖直设置的左挡板24和右挡板25，滑板21左端、右端分别与左挡板24、右挡板25的下端固定连接，滑板21通过左挡板24和右挡板25与安装基板1滑动连接。

具体的，第一滑动限位机构包括第三螺丝，安装基板1顶部沿宽度方向设置有第三腰型孔11，滑板21底部设置有第三螺纹孔213，第三螺纹孔213位于第三腰型孔11正上方，第三螺丝穿过第三腰型孔11与第三螺纹孔213相配合连接。

具体的，若干弹簧片设置于滑动杆33与滑板21之间。

具体的，固定机构3的材质为铝。

在本实施例中，光谱仪所使用的线阵相机4型号可为SK1024U3SH，像元尺寸14μm*14μm，靶面宽度14.3mm，线阵相机4靶面所接收的光线平行于安装基板1，距离安装基板上表面50mm。

固定机构3能够左右滑动，并在滑动到相应位置后能够固定于该位置，由于滑动机构2设置有前挡板22和后挡板23，因此在固定机构3在左右滑动时不会发生前后方向的位移。如若所接收待测光线左侧或右侧有一小半不在靶面区域内，可调整固定机构3的左右位置，即进行靶面的左右对齐调节。

固定机构3能够跟随滑动机构2前后滑动，并在滑动到相应位置后与滑动机构2一同固定于该位置，从而实现靶面的前后对焦调节，由于滑动机构2设置有左挡板24和右挡板25，因此在滑动机构2在前后滑动时不会发生左右方向的位移。

固定机构3与滑动机构2之间装有弹簧片，通过分别调节两个第二螺丝的松紧，可以实现固定环31圆心到安装基板1距离的调节，即实现靶面的上下高度对齐调节。

固定机构3的材料为铝，具备一定应力调节能力，拧紧螺杆34上的螺母，可使得固定环31以支撑杆32为支点，向右侧倾斜，可实现靶面相对与安装基板1的水平调节。

固定环31设有若干安装孔313，其与线阵相机4通过第一螺丝和安装孔313固定连接，第一螺丝的螺纹端套设有弹簧圈，即固定环31与线阵相机4固定连接后，弹簧圈位于固定环31与线阵相机4之间，因此通过松紧第一螺丝，可调节线阵相机4靶面的俯仰角和侧倾角。

Claims (8)

1.一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，其特征在于：从下往上依次包括安装基板(1)、滑动机构(2)、若干弹簧片和能够固定线阵相机(4)以及调节线阵相机(4)的俯仰角和侧倾角的固定机构(3)，若干所述弹簧片设置于滑动机构(2)和固定机构(3)之间，所述滑动机构(2)与安装基板(1)滑动连接且通过第一滑动限位机构进行限位和固定，所述固定机构(3)与滑动机构(2)滑动连接且通过第二滑动限位机构进行限位和固定；所述固定机构(3)的材料为铝；所述固定机构(3)包括螺杆(34)、螺母、固定环(31)、竖直设置的支撑杆(32)和水平设置的滑动杆(33)，所述滑动杆(33)通过支撑杆(32)与固定环(31)固定连接，所述固定环(31)外圆周面固设有与滑动杆(33)水平的固定块(311)，所述固定块(311)设置有第一固定孔(312)，所述滑动杆(33)设置有第二固定孔(333)，所述第一固定孔(312)与第二固定孔(333)同轴心，所述螺杆(34)同时穿过第一固定孔(312)与第二固定孔(333)且螺杆(34)上端与螺母相配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，其特征在于：所述固定机构(3)还包括若干第一螺丝和若干弹簧圈，所述固定环(31)前侧面沿周向均匀设置有若干安装孔(313)，若干所述安装孔(313)内均设置有第一螺丝，所述第一螺丝的螺纹端套设有弹簧圈，通过若干第一螺丝能够固定线阵相机(4)。

3.根据权利要求1所述的一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，其特征在于：所述第一固定孔(312)和第二固定孔(333)内均设置有内螺纹。

4.根据权利要求1所述的一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，其特征在于：所述滑动机构(2)包括竖直设置的前挡板(22)和后挡板(23)，以及水平设置的滑板(21)，所述滑板(21)前端、后端分别与前挡板(22)、后挡板(23)的下端固定连接，所述滑板(21)通过前挡板(22)和后挡板(23)与固定机构(3)滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，其特征在于：所述第二滑动限位机构包括两个第二螺丝，所述滑动杆(33)两端分别设置有第一腰型孔(331)和第二腰型孔(332)，所述滑板(21)两端分别沿长度方向设置有第一螺纹孔(211)和第二螺纹孔(212)，所述第一螺纹孔(211)与第一腰型孔(331)同轴心，所述第二螺纹孔(212)与第二腰型孔(332)同轴心，一个所述第二螺丝穿过第一腰型孔(331)与第一螺纹孔(211)相配合连接，另一个所述第二螺丝穿过第二腰型孔(332)与第二螺纹孔(212)相配合连接。

6.根据权利要求4所述的一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，其特征在于：所述滑动机构(2)还包括竖直设置的左挡板(24)和右挡板(25)，所述滑板(21)左端、右端分别与左挡板(24)、右挡板(25)的下端固定连接，所述滑板(21)通过左挡板(24)和右挡板(25)与安装基板(1)滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，其特征在于：所述第一滑动限位机构包括第三螺丝，所述安装基板(1)顶部沿宽度方向设置有第三腰型孔(11)，所述滑板(21)底部设置有第三螺纹孔(213)，所述第三螺纹孔(213)位于第三腰型孔(11)正上方，所述第三螺丝穿过第三腰型孔(11)与第三螺纹孔(213)相配合连接。

8.根据权利要求4所述的一种用于光谱仪内部线阵相机的可调固定装置，其特征在于：若干所述弹簧片设置于滑动杆(33)与滑板(21)之间。

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